JPH0298683A - 誤検出確率自動設定目標検出方式 - Google Patents

誤検出確率自動設定目標検出方式

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JPH0298683A
JPH0298683A JP63250846A JP25084688A JPH0298683A JP H0298683 A JPH0298683 A JP H0298683A JP 63250846 A JP63250846 A JP 63250846A JP 25084688 A JP25084688 A JP 25084688A JP H0298683 A JPH0298683 A JP H0298683A
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JP
Japan
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level
signal
sampling
probability
erroneous detection
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Pending
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JP63250846A
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English (en)
Inventor
Kenji Shibata
柴田 憲次
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Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
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Publication date
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20Image preprocessing
    • G06V10/255Detecting or recognising potential candidate objects based on visual cues, e.g. shapes

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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 この発明は、振幅変動に変換されかつ既に大きな周期の
レベル変動を除去された雑音と目標信号との和信号から
、雑音による誤検出確率を所定の値以下に自動的に設定
することにより効率的に目標信号の発生時間を検出し、
目標信号の発生した時間によって目標の有無の確認、さ
らに該目標信号発生中にのみ目的の作用を有意とする信
号を発生する誤検出確率自動設定目標検出方式に関する
[従来の技術] 従来、抽出したい目標信号の有無を検出するために、第
2図のブロック図のように簡単な目標検出系を構成して
いた。この図において、201は入力信号を受けるレベ
ル調整部、202は目標信号検出部であり、さらにレベ
ル制御信号をレベル調整部201に加えるレベルモニタ
一部203が必要に応じて設けられる。ここで、入力信
号は、振幅変動信号であって既に大きな周期のレベル変
動を除去された雑音と目標信号との和信号である。
この第2図の構成の場合、第3図に示すように、入力信
号中のどの時間に目標信号が存在してそのレベルを増大
させるのかを検出するために、同第3図の所定のデート
レベルを目標信号検出部202内で設定し、レベル調整
部201によるレベル調整後の入力信号がこのデートレ
ベルを越える時間を抽出してこれを目標検出信号とした
。そして、このデートレベルは、予め入力信号の性質や
レベルが大体どのような値になるか等を実験によって調
査し、レベル余裕を適当にプログラムなどで固定して設
定するか、レベル調整部201の適当な時間の出力レベ
ルをレベルモニタ一部203でモニターして設定雑音レ
ベルを得て、その値に予め決めたレベル余裕の値を加算
した値がデートレベルになるようにレベル調整部201
の利得をレベル制御信号で調整するか、もしくは前記適
当な時間のレベル調整fn201の出力レベルに予め決
めたレベル余裕の値を加算した値をゲートレベルそのも
のとした。
[発明が解決しようとする課題] しかし、上記従来方式によると、前記適当な時間を設定
するタイミングが難しく、雑音から信号を検出するレベ
ル余裕が適正な値とならない。即ち、あるときは極めて
レベル余裕が小さい値となり、雑音のピークを誤って目
標信号として検出してしまう誤検出の割合が増加し、ま
たあるときは不必要にレベル余裕が大きな値となり、本
来検知されるべb目標信号を見落とすことになる。
本発明は、上記の点に鑑み、誤検出の確率を適正な一定
値に抑制して目標検出を実行可能な誤検出確率自動設定
目標検出方式を提供することを目的とする。
[課題を解決するだめの手段1 上記目的達成のため、本発明の誤検出確率自動設定目標
検出方式は、時間的に振幅変動する入力信号のレベルを
制御するレベル調整部と、該レベル調整部の出力が所定
のデートレベルを越えた時間を認識して該時間帯のみ有
意となる目標検出信号を発生する目標信号検出部と、サ
ンプリング可能な期間を指定するサンプリング指令部と
、該サンプリング指令部の出力によって前記レベル調整
部の出力レベルをサンプリングするレベルサンプリング
部と、該レベルサンプリング部の出力によって誤検出確
率を計算して前記レベル調整部の出力レベルを所定の誤
検出確率となる如く制御するレベル制御信号を発生する
誤検出確率演算部とを備えた構成としている。
[作用1 本発明の誤検出確率自動設定目標検出方式においては、
第1図に示すように従来方式のレベル調整部1及び目標
信号検出部2に、レベルサンプリング部3、サンプリン
グ指令部4及び誤検出確率演算部5を付加して従来の技
m″C′説明した誤検出の確率が一定になるようにし、
誤検出の機会を適正に抑えるとともに、不必要なレベル
余裕を設定して本来検知されるべき信号を見落としてし
まう確率を少なくすることを可能にしている。
[実施例] 以下、本発明に係る誤検出確率自動設定目標検出方式の
実施例を図面に従って説明する。
第1図において、1は入力信号を受けるレベル調整部、
2は目標検出信号を出力する目標信号検出部、3はレベ
ル調整部1の出力レベルをサンプリングするレベルサン
プリング部、4はサンプリング指令部、5は誤検出確率
演算部である。ここで、入力信号は、たとえば、水中に
おいて音を目標に向けて送波した後に目標より反射され
て戻ってきた受渡信号の如き振幅変動信号であって、既
゛に大色な周期のレベル変動を除去された雑音と目標信
号との和信号である。
次に、上記実施例の動作をfItJ4図に従って説明す
る。同図aは雑音と目標信号との和信号である入力信号
(但し、レベルl!!整部1によるレベル調整後のもの
)、bは目標信号検出部2内で設定されたデートレベル
をレベル調整後の入力信号が越えた時間に発生される目
標検出信号を示す。Cは本発明を使用しようとするシス
テムの要求から設定されるサンプリング禁止信号で、サ
ンプリング指令部4の中で作成される信号、dは前記C
とaからサンプリング指令部4が作成するサンプリング
指令信号、eはレベルサンプリング部3がレベル調整部
1の出力をサンプリングするタイミングを与えるサンプ
リングクロック信号である。
初期は、レベル余裕を少し大きめにしておき、目標信号
の検出された期間及び信号の変化から明らかにサンプリ
ングを禁止すべき期間以外のレベル調整部出力を、第4
図eのサンプリングクロック信号に従ってシステムの許
容する容量だけサンプリングして記憶する。そのデータ
をai、Iをサンプル総数、Gをデートレベルとし、以
下の値を算出する。
A=(Σal)/I       ・・・(1)!二番 σ=(Σ(aH−A)2/It”  −(2)ト L = f(σ、A、G)       ・・・(3)
ここで、Aはサンプリング期間中の雑音データの平均値
、σはAのまわりの標準偏差、fは雑音変動の振幅分布
確率により定まる関数、Lは誤検出確率演算部5で演算
出力するレベル制御信号である。
前述の式は、0%の誤検出確率を得よるとすれば、理論
的にはレベル余裕は無限大とならざるを得ないことを意
味する。一般に、工学的には無限大のレベル余裕は無意
味なので、SR比6dBとか、8dBとして誤検出の確
率がある適正値となるようなレベル余裕値を設定し、仮
定した雑音レベルに設定されたレベル余裕値を加算して
固定のゲートレベルとする。
しかし、その雑音レベルは、環境が変化する機器におい
で本発明に属する目標検出を実行しようとすると、予め
この環境に即して測定された雑音レベル又はその雑音レ
ベルの変化傾向から往々にして僅かながら外れる現象が
生じる。従って、微妙な環境変化にも、自動的に望まし
い誤検出確率即ち目標信号の検出確率を得るために、L
なるレベル制御信号を発生し、このしに従ってレベル調
整部1を調節しでやることが望ましい。
ここで、雑音かがウス雑音で誤検出確率を5%に抑えた
い時は、 L=α・σ+A−G (但し、a:適当な係数) とし、レベル調整部1の動作が一般にそうであるように
対数的に変化するならば、その対重量、即ち20− p
og(L)だけレベル調整部1の増幅度を抑ルIノすれ
ばよい。
FFT(高速7−リエ変換)をした後で本方式を使用す
る時は、分析する周波数帯域の広さによっては第1図及
び第2図の入力信号における雑音はレーレ−分布をする
ので次のようにαを設定すればよい9雑音の振幅をR(
レーレ−分布の確率変数)とすれば、レーレ−分布は、
φ2をレーレ−分布の元となった〃ウス分布のパワーと
して、R・[exp(−R2/ 2φ2)]/φ2=p
(R)だから、誤検呂確率を5%とするには、[’(R
)・dR=o、05 即ち、R嬌2.4φとなる。さらに、レーレ−分布の時
は、φ=A・(2/π)0・5が分がっているから、(
2)式を吐露しなくてもよく、(1)式の平均値だけか
ら L=2.4φ+A−G鴫2・A−G としてこれをレベル調整?11Slへの調節要素とすれ
ばよい。
[応用例1 第5図に本発明の応用例を示す。同図(A)において、
6は音響センサーを頭部に備えた水中航走体、7は水中
に音を放射しつつ潜航する目標物体である。水中航走体
6は、音響センサーにより多方向を同時にモニターでき
る音響ビーム1〜音響ビームNを形成して、前記目標物
体を検出して追尾する機能を持つものである。
本発明をこの水中航走体に応用した信号処理系統を第5
図(B)に示す。この図において、音響ビームト50+
乃至音響ビームN・50nで検出された入力信号は、レ
ベル調整部1・51.乃至レベル調整部N・Sinにそ
れぞれ入力され、これらのレベル調整部の出力は目標信
号検出部502に加えられる。また、レベル調整部1・
511乃至レベル調整部N・51nの出力はサンプリン
グ指令部504でサンプリング期間を制御されるレベル
サンプリング部1・531乃至レベルサンブリング部N
・53nにそれぞれ加えられ、各レベルサンプリング部
のサンプリング結果が誤検出確率演算部1・55.乃至
誤検出確率演算部N・55nに加えられる。最小平均値
選択部506は各誤検出確率演算部よりのレベル制御信
号のうち最小平均値のものを選択して総てのレベル調整
部に出力するものである。
!ISS図(A)から明らかなように、目標が存在する
方向を向いた音響ビームからは放射音が受信されて、そ
の信号レベルは増大するが、目標の存在しない方向を向
いた音響ビームからは極めて低いレベルの信号が得られ
る。そこで、同図CB)の構成により、最も平均レベル
の低い音響ビーム出力を基準にしてその音響ビームが受
信する雑音の誤検出確率を演算し、この誤検出確率に基
づいたレベル制御信号りをもってすべてのレベル調整部
を調節してやれば、目標が存在した時の検知を最も効率
的に果たし得る。なお、この場合、目標信号検出部50
2の目標検出信号はサンプリング指令部504には取り
入れないことになる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の誤検出確率自動設定目標
検出方式によれば、環境変化で雑音レベルが変動した場
合であっても雑音のピークを誤って目標信号であると誤
認する誤検出の確率を一定になるようにし、誤検出の機
会を適正に抑えるとともに、不必要なレベル余裕を設定
して本来検知されるべき信号を見落としてしまう確率を
少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る誤検出確率自動設定目標検出方式
の実施例を示すブロック図、第2図は従来の技術を説明
するブロック図、第3図は従来の方式の欠点を示す説明
図、第4図は本発明の説明を補助する信号の概念図、第
5図(A)は本発明を水中航走体のパッシブホーミング
方式に適用した応用例のための説明図、15図(B)は
本発明の応用例を示すブロック図である。 1.201,50.乃至、50n・・・レベル調整部、
2.202,502・・・目標信号検出部、3,53.
乃至53n・・・レベルサンプリンy’ 部、203・
・・レヘルモニタ一部、4.504・・・サンプリング
指令部、5t55+乃至55n・・・誤検出確率演算部
、50G・・・最小平均値選択部、50、乃至50n・
・・音響ビーム。 第1図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)時間的に振幅変動する入力信号のレベルを制御す
    るレベル調整部と、該レベル調整部の出力が所定のデー
    トレベルを越えた時間を認識して該時間帯のみ有意とな
    る目標検出信号を発生する目標信号検出部と、サンプリ
    ング期間を指定するサンプリング指令部と、該サンプリ
    ング指令部の出力によって前記レベル調整部の出力レベ
    ルをサンプリングするレベルサンプリング部と、該レベ
    ルサンプリング部の出力によって誤検出確率を計算して
    前記レベル調整部の出力レベルを所定の誤検出確率とな
    る如く制御するためのレベル制御信号を発生する誤検出
    確率演算部とを備えたことを特徴とする誤検出確率自動
    設定目標検出方式。
  2. (2)前記サンプリング指令部は、前記目標信号検出部
    が前記目標検出信号を発生中はサンプリングを停止させ
    る信号を出力する請求項1記載の誤検出確率自動設定目
    標検出方式。
JP63250846A 1988-10-06 1988-10-06 誤検出確率自動設定目標検出方式 Pending JPH0298683A (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5460587A (en) * 1977-10-21 1979-05-16 Nec Corp Radar receiving device
JPS6120875A (ja) * 1984-07-09 1986-01-29 Nec Corp 信号検出方式
JPS6171379A (ja) * 1984-08-31 1986-04-12 ユナイテッド キングドム アトミック エナ↓−ヂイ オ↓−ソリテイ 電気信号弁別装置及び方法
JPS6189576A (ja) * 1984-10-08 1986-05-07 Mitsubishi Electric Corp 雑音抑圧装置

Patent Citations (4)

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